[實(shí)用新型]電動汽車用直流有刷電動機(jī)的控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921531110.5
• 申請日: 2019-09-16
• 公開（公告）號: CN210246638U
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪永娟;丁左武
• 申請（專利權(quán)）人: 南京丁博控制器有限公司
• 主分類號: H02P7/29
• 分類號: H02P7/29;H02P7/03;H02P29/02;H02H7/08;H02H5/04;B60L15/20
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 任利國

本實(shí)用新型涉及一種電動汽車用直流有刷電動機(jī)的控制系統(tǒng)，加速踏板霍爾傳感器的信號輸出端與CPU的加速信號輸入端相連，CPU的脈寬調(diào)制信號輸出端通過光耦與驅(qū)動模塊的控制脈沖輸入端相連，驅(qū)動模塊的驅(qū)動脈沖輸出端分別與各IGBT的柵極相連；各IGBT的集電極并聯(lián)后與動力電池正極相連，有刷電動機(jī)的驅(qū)動及換向電路連接在各IGBT的發(fā)射極與動力電池負(fù)極之間，且并聯(lián)有多個續(xù)流二極管。繼電器一、二的常開觸頭串聯(lián)，繼電器三、四的常開觸頭串聯(lián)，有刷電動機(jī)的一端連接在繼電器一、二的常開觸頭之間，另一端連接在繼電器三、四的常開觸頭之間。該汽車通過多個并聯(lián)的IGBT精確控制車速，通過繼電器換向，驅(qū)動效率高，制造成本低，且節(jié)約汽車的安裝空間。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電源電路，特別涉及一種電動汽車用直流有刷電動機(jī)的控制系統(tǒng)，屬于直流電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

安裝有直流有刷電動機(jī)的電動汽車常用的驅(qū)動形式為，由電動機(jī)驅(qū)動變速箱的輸入軸，由變速箱的輸出軸驅(qū)動主減速器的輸入軸，由主減速器驅(qū)動后橋，后橋驅(qū)動后車輪轉(zhuǎn)動，依靠變速箱的切換實(shí)現(xiàn)電動汽車的前進(jìn)或后退。該驅(qū)動形式的缺點(diǎn)在于：變速箱的體積較大，機(jī)械傳動效率較低，變速箱的采購成本較高。

電動汽車的另一種驅(qū)動形式為，四個IGBT管呈橋式連接，直流有刷電動機(jī)的兩端連接在橋式電路的一對對角點(diǎn)之間，橋式電路的另一對對角點(diǎn)與電源相連，電動汽車的前進(jìn)或后退依靠IGBT組合通斷的切換來進(jìn)行。該驅(qū)動形式的缺點(diǎn)在于：電機(jī)無論是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，在電機(jī)的驅(qū)動電路里，都串聯(lián)了兩個IGBT，多增加的一個IGBT會產(chǎn)生壓降，IGBT本身的功耗較高。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種電動汽車用直流有刷電動機(jī)的控制系統(tǒng)，通過多個并聯(lián)的IGBT精確控制電機(jī)的電流，降低電動汽車控制器的制造成本，且節(jié)約汽車的安裝空間。

為解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型的一種電動汽車用直流有刷電動機(jī)的控制系統(tǒng)，包括加速踏板1，加速踏板1的鉸接軸上安裝有加速踏板霍爾傳感器H1，加速踏板霍爾傳感器H1的信號輸出端與CPU的加速信號輸入端CPU-PAD1相連， CPU的脈寬調(diào)制信號輸出端CPU-PWM1與光耦五G5的輸入端相連，光耦五G5的輸出端與驅(qū)動模塊U1的控制脈沖輸入端U1-IN相連，驅(qū)動模塊的驅(qū)動脈沖輸出端U1-HO分別與各IGBT的柵極相連；各IGBT的集電極并聯(lián)后與動力電池正極VIN+相連， 有刷電動機(jī)M1的驅(qū)動及換向電路連接在各IGBT的發(fā)射極與動力電池負(fù)極VIN-之間，各IGBT的發(fā)射極與動力電池負(fù)極VIN-之間連接有多個相互并聯(lián)的電動機(jī)續(xù)流二極管。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型取得了以下有益效果：有刷電動機(jī)M1的啟動會產(chǎn)生較大的工作電流，單個IGBT的額定工作電流雖然能夠達(dá)到150A，但是實(shí)際應(yīng)用中IGBT的散熱不能夠達(dá)到最理想的狀態(tài)；IGBT的針腳不能夠長時間承受大電流；過高的電流使得IGBT的內(nèi)阻發(fā)熱嚴(yán)重。IGBT打開和關(guān)斷過程產(chǎn)生的熱量嚴(yán)重影響控制器的安全運(yùn)行。本實(shí)用新型采用多個相互并聯(lián)的IGBT1、IGBT2至IGBTn驅(qū)動有刷電動機(jī)M1，并采用多個相互并聯(lián)的電動機(jī)續(xù)流二極管EJG1、EJG2至EJGn進(jìn)行續(xù)流。采用MC9S12XS128MAA單片機(jī)或者其它類似的單片機(jī)作為控制系統(tǒng)CPU，當(dāng)IGBT1、IGBT2至IGBTn關(guān)斷時，有刷電動機(jī)M1因自感電動勢產(chǎn)生的自感電流可以通過電動機(jī)續(xù)流二極管EJG1、EJG2至EJGn在有刷電動機(jī)M1內(nèi)部消耗。CPU的脈寬調(diào)制信號輸出端CPU-PWM1輸出的占空比信號經(jīng)過光耦五G5的高、低壓隔離，送入驅(qū)動模塊U1的控制脈沖輸入端U1-IN，經(jīng)驅(qū)動模塊U1放大后，由驅(qū)動脈沖輸出端U1-HO輸出占空比信號，經(jīng)過限流電阻XLR18、XLR19至XLRn限流后，控制IGBT1、IGBT2至IGBTn的占空比，從而滿足有刷電動機(jī)M1的運(yùn)行速度需求。